复配改性木质素磺酸钠及其工业应用

针对来自杨木造纸废液的木质素磺酸钠(LS)作为水煤浆分散剂较差的性能,通过磺化和缩聚反应对其进行了化学改性,制备出改性木质素磺酸钠(MLS)。研究了改性木质素磺酸钠与萘系、有机羧酸盐类等分散剂复配之后对水煤浆成浆性能的影响。结果表明:与木质素磺酸钠相比,改性木质素磺酸钠的磺酸基的红外特征衍射峰明显增强,改性木质素磺酸钠的分散降黏能力也明显增强。复配制备的新添加剂工业应用结果表明:新型的水煤浆添加剂对皇陵煤的煤浆性能影响较大,且能有效地提高煤浆煤质量分数。     

复配添加剂对榆林地区煤种成浆性的影响

分析了榆林地区低阶烟煤YL、YY煤种的煤质特征,以此煤种为水煤浆原料,采用木质素添加剂时,制浆浓度约61%,增加添加剂用量对提高煤浆浓度效果不明显;采用聚羧酸分散剂AO-1、石油基聚乙烯系列PP-1、萘系等分别与木质素复配的添加剂制浆时,在稳定性、流动性指标满足要求的前提下,制浆浓度可提高至63%。     

木质素磺酸钠/萘系复合水煤浆分散剂的性能

将商用的木质素磺酸钠(SL)和萘系分散剂(NSF)进行复配制浆,考察复配分散剂对水煤浆性能的影响。结果表明,SL和NSF复配后具有一定的协同增效作用,当n(SL)∶n(NSF)为2∶1时,水煤浆具有较低的表观黏度以及较高的稳定性,说明合理的分散剂复配有利于提高水煤浆的性能。     

基于萘系添加剂的复配试验研究

试验利用萘系添加剂(GN)与助剂(ST)进行复配,用复配添加剂与低变质程度煤(SF)制备水煤浆,并测定浆体性能,将制得浆体烘干后分析其总孔容积。试验结果表明:萘系添加剂与助剂ST以85∶15复配时,制得浆体的表观黏度降低23.4%,最高制浆浓度提高1%~2%,煤粒总孔容积有效降低21.8%。     

水煤浆添加剂的特性参数测定与筛选

分别利用乌氏黏度计、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和电导率仪分析测定了MU,GNAI和NDF添加剂的相对分子质量、分子结构和临界胶束浓度(CMC),用紫外-可见分光光度计和表面接触角仪测定、计算了添加剂与煤的极限吸附量和表面张力,用pH计测定了单种添加剂与复配添加剂的pH值.基于以上测定分析,结合湿法制浆实验,初步建立了适用于低阶煤制浆的添加剂筛选流程.结果表明:添加剂与煤的表面吸附特性是影响水煤浆制备的重要因素,20℃时0.1g/L的添加剂与煤的表面张力值为45mN/m~60mN/m,萘系添加剂的pH值大于7.5,木质素磺酸盐及高含量木质素磺酸盐复配添加剂溶液选配的较适宜pH值范围为7.0~8.7.通过添加剂的复配可以发挥各添加剂组分在分散和粒子制备方面的优势,获得良好的制浆效果.     

木质素磺酸钠/萘系复配分散剂的性能

选择应用广泛的木质素磺酸钠(木钠)和萘系(萘磺酸甲醛缩合物,NNO)分散剂,探究单一分散剂以及木钠和NNO复配分散剂对水煤浆性能的影响.在此基础上,详细考察木钠和NNO复配分散剂的配比及其用量对水煤浆性能的影响,并研究了复配分散剂对不同煤种的成浆性能.结果表明:与单一分散剂相比,木钠和NNO合理的复配具有良好的协同作用,当木钠与NNO的质量比为7∶3、用量为干煤基的0.50%时,制备的水煤浆流动性和稳定性良好,黏度为490.16mPa·s,质量分数高达63.1%,各项性能均满足工业制浆要求且成本较低,同时该复配分散剂均适用于不同的煤种并能满足工业制浆要求.     

改性萘系水煤浆添加剂的研究及应用

结合萘系分散剂的合成工艺及作用机理,讨论了接枝共聚与复配改性萘系水煤浆添加剂的研究及市场应用情况;分析表明,采用化学接枝或复配改性技术,能够提高萘系分散剂的分散稳定性能;萘系复配木质素系价格最低。     

脂肪酸甲酯磺酸钠与改性木质素磺酸钠的复配及其物化性能的研究

木质素磺酸盐(LS)是制浆造纸的副产物,属于高分子表面活性剂。实验通过复配的方法,研究了脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)与改性木质素磺酸钠(GLS)复配后的表面张力以及CMC的变化;同时,通过测定乳化性能、钙皂分散力以及泡沫的性能,来进一步阐明复配体系物化性能的变化规律。研究结果表明,复配体系的水溶液表现出更低的CMC以及表面张力。同时,随着复配体系中改性木质素磺酸钠比例的增加,复配体系的乳化力升高,表现出协同效果;复配体系的起泡力几乎不受改性木质素磺酸钠的影响,但消泡速度加快。     

木质素改性及其作为水煤浆添加剂的性能研究

为制备出性价比高的水煤浆添加剂,根据木质素的组成和性质,采用均匀试验设计方法确定了木质素改性制水煤浆分散剂(DCS)的工艺条件。在义马煤的成浆实验中,通过添加剂的添加量与水煤浆黏度的关系及制浆浓度与水煤浆黏度的关系可以看出,在DCS添加量为0.8%(干煤基)时,水煤浆的浓度可达到65%,黏度为988mPa.s;由DCS、木质素磺酸钠(木钠)、萘磺酸钠(NSF)3种添加剂在制浆浓度都为64%时制得水煤浆的流动性和稳定性的比较中,可以看出DCS具有良好的分散与稳定性能。     

基于木钠盐与NNO复配水煤浆添加剂制备试验研究

为克服单一添加剂的缺点,提高水煤浆性能,研制了一种基于木质素磺酸钠与亚甲基二萘磺酸钠(NNO)复配的新型水煤浆添加剂,研究了添加剂复配比、添加剂用量、煤粒级配及温度等对水煤浆成浆性能的影响。结果表明,木质素磺酸钠与亚甲基二萘磺酸钠的复配比为1∶2,添加剂用量为0.8%,0.25、0.18、0.12 mm煤粒质量比为1∶2∶3.5时制备的水煤浆具有较好的稳定性及流动性,黏度为2 000 m Pa·s,浆液流动性达B级,且放置1、3 d后,落棒实验均显示一棒落底。水煤浆黏度与温度的自然对数成线性关系,即随着温度的升高,水煤浆黏度下降明显。     

复配分散剂与不同煤化程度煤成浆性能的研究

为了考察复配分散剂对不同煤化程度煤的成浆性能的影响,以木质素磺酸钠与萘磺酸钠复配分散剂对山西王坡煤(WP)、淮北朱仙庄煤(ZXZ)、内蒙古上湾煤(SW)3种不同煤化程度的煤样进行了制浆试验。结果表明:复配分散剂对上湾煤样所成浆的流动性和稳定性产生较大影响,但成浆浓度不高;对较高煤化程度煤样的成浆性提高效果明显,选用3号分散剂王坡煤的成浆浓度达到最大66.8%;朱仙庄煤选用4号分散剂可以制成流动性和稳定性较好的煤浆,其煤浆浓度达67.0%。木质素磺酸钠及萘磺酸复配分散剂的协同作用对不同煤化程度煤样成浆性的影响与煤的结构有关,此复配分散剂对煤化程度较高煤的成浆性提高较有利。     

焦油馏分添加剂对庞庄煤成浆性能的影响

利用焦油馏分中的有效成分合成出水煤浆萘油添加剂与蒽油添加剂,应用傅立叶变换红外光谱对萘油、蒽油添加剂的结构进行了分析,推测出萘油、蒽油添加剂主要为含有-CH2-,-SO3-等基团的芳香族化合物。以纯萘磺酸缩甲醛、萘油添加剂及蒽油添加剂分别对庞庄煤进行制浆实验,结果表明:萘油添加剂与蒽油添加剂复配使用时,浆体性能优良。同时对焦油馏分添加剂改善水煤浆性能的作用机理进行了探讨。     

改性木质素磺酸盐水煤浆添加剂对神华煤制浆性能的影响

针对神华煤难以制成高浓度水煤浆的现状,采用Haake RV-Ⅰ流变仪等研究了改性木质素磺酸盐水煤浆添加剂(GCL3S)对神华煤水煤浆制浆性能的影响,GCL3S的质量分数为0.8%、制得的煤浆中煤质量分数达到62.63%,黏度可低至896 mPa.s,优于同等条件下萘系添加剂(FDN)的降黏效果,在接近中性条件下GCL3S的制浆性能最好,升高温度可以提高浆中煤的质量分数,对于用GCL3S制得的浆体,最佳搅拌时间是20~40 m in,其抗剪切性能明显优于FDN,GCL3S对煤浆的稳定时间为10 d,优于萘系添加剂。     

木质素系水煤浆分散剂的制备与试验评价

为降低水煤浆分散剂的制备成本,提高木质素系水煤浆分散剂的性能以及对碱法造纸废液进行资源化利用,以碱木质素或碱性造纸废液为主要原料,化学改性后制备成水煤浆分散剂DLS(改性碱木质素磺酸钠)。对比了DLS与碱木质素在酸性基团含量、重均相对分子质量及热分解温度的差异,选用具有代表性的褐煤、烟煤、无烟煤、半焦制备水煤浆,研究DLS与萘系分散剂对水煤浆制浆性能的影响。结果表明,与碱木质素相比,化学改性后DLS总酸性基团含量从0.35 mmol/g增至1.70mmol/g,重均相对分子质量从2 550提高到16 310,热分解温度升至300℃。在同等条件下制浆,市售萘系分散剂对4种煤的最优添加量为0.5%;DLS对宝日褐煤与神木烟煤的最优添加量为0.5%,对兴义无烟煤与神木烟煤半焦的最优添加量为0.3%,比市售萘系降低40%,表明DLS的性能较优。     

水煤浆分散剂研究进展

水煤浆 ( CWS)是一种新型煤基液体燃料 .分散剂是水煤浆添加剂中的主要组分 ,是决定水煤浆性能的关键 .对水煤浆工业中普遍使用的阴离子型分散剂包括萘系、聚烯烃系、聚羧酸系、腐殖酸系和木质素磺酸盐系分散剂进行了评述 ,对非离子型分散剂和复配分散剂作了介绍 ,探讨了分散剂的分子结构对煤浆的流变性和静态稳定性的影响 ,并对水煤浆分散剂的研究开发与工业应用前景作了展望 .     

木质素磺酸盐化学改性及制浆性能研究

论述了木质素磺酸盐化学改性制取水煤浆添加剂的试验研究。探讨了反应时间、反应温度、反应液浓度等因素对水煤浆流变性能的影响。红外光谱分析表明 ,改性后的木质素磺酸钠分子结构有较大改变 ,表面活性明显提高。该添加剂用于大同煤制浆 ,可使煤浆定粘浓度提高2 %。     

高灰尾煤制浆工艺的研究

选用淮南新庄孜矿选煤厂尾煤进行制浆试验,考察添加剂浓度、搅拌时间、不同添加剂配比对水煤浆流变性的影响;使用添加剂941号,煤浆最高浓度可达72.2%;萘磺酸盐最佳用量为0.8%、搅拌时间大约为10 min,此时水煤浆粘度最低;磺化腐植酸钠比例较高时,浆体呈现假塑性,复配添加剂MN∶MH在4∶6以上时,可制得成本更经济的水煤浆。     

榆林煤制水煤浆添加剂的筛选及成浆性研究

介绍了几种添加剂对榆林煤成浆性能的影响。实验发现,当萘系A与木质素A比例为40∶60时,对金牛沟煤较适合的水煤浆浓度为64%,添加剂加入量为0.5%。对上河沟煤较适合的水煤浆浓度为63%,添加剂用量0.6%。     

水煤浆新型改性添加剂的实验研究

实验对比分析了新型萘系改性添加剂与三元复配添加剂(减水剂、碱木素、纯碱)所制水煤浆的性能特点;改性萘系减水剂制备水煤浆的分散性、稳定性更好一些,可制得假塑性流体煤浆,而且降低了吨浆消耗量,节约了成本,提高了经济效益。     

木质素磺酸钠的改性及应用研究

采用超滤分级的方法筛选出相对分子质量在5 000～10000的木质素磺酸钠,对其进行了丙烯酸接枝聚合.通过傅立叶红外光谱分析(FTIR)对其结构进行了表征,并测定了其表面张力、接触角以及进行了水煤浆性能测试.实验表明,与木质素磺酸钠相比,接枝聚合产物LA能更有效地降低表面张力,接触角θLA＜θ木质素磺酸钠,应用于水煤浆(CWS)添加剂可使黏度降低100 mPa·s～300 mPa·s,与萘磺酸钠作添加剂的水煤浆黏度相当,水煤浆的静态稳定性也明显增强.